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不同能见度下内河船舶驾驶员生理特性研究
| 论文题名： | 不同能见度下内河船舶驾驶员生理特性研究 |
| 关键词： | 船舶驾驶员;能见度;视觉特性;心理负荷 |
| 摘要： | 船舶航行安全一直是专家学者研究的热点，近年来在各方的努力下水上交通事故的预防有了显著的成效，但随着是长江上游三峡大坝蓄水以来，三峡过闸货物量逐年增长，过闸船舶数量繁多，加之蓄水导致上游库区环境发生了较大改变，江面水汽蒸发量变大，致使能见度发生改变。据统计，在2022年中，整年重庆市有80天能见度不良，61天能见度中等，一年中近一半的时间能见度低于四千米。不良能见度下行船会影响驾驶员对周围航行环境信息的搜索效率，导致驾驶员心理、生理状态发生变化，从而影响船舶驾驶安全。稳定的生理状态和良好的心理负荷是行船安全的保障，为此，本文旨在研究不同能见度下船舶驾驶员操作过程中生理特性和心理负荷程度变化情况，通过统计分析和模型建立研究不同能见度下船舶驾驶员操作时的生理指标变化规律以及心理负荷变化特征。 选取1~2km、2~4km、4~10km和大于10km四种能见度范围下的天气开展实船实验，利用aSee Glasse眼动仪、aSeeStudio和ErgoLAB人机环境同步平台，采集并分析船舶驾驶员在不同能见度下操作时的眼动数据和心电数据；采用统计学方法对不同能见度下船舶驾驶员操作时的视觉、生理特性进行分析，探究在不同能见度下船舶驾驶员的视觉特性和心率变异性复杂程度；随后利用因子分析法构建眼动指标和心电指标与心理负荷之间的数量关系模型，量化并对比不同能见度下船舶驾驶员在操作时的心理负荷水平。 结果表明，不同能见度下驾驶员操作时各生理指标有明显变化。能见度在1~2km和2~4km下船舶驾驶员对周围信息搜索的效率明显降低，对环境的适应性减弱，各生理指标与能见度大于4km时的生理指标有明显差异，进一步说明能见度低时驾驶员更容易出现紧张情绪，且随着船舶操纵复杂度变大，其适应能力也逐渐降低，紧张程度增大。通过因子分析法构建出船舶驾驶员心理负荷量化模型，计算四种能见度下船舶驾驶员在各航段的平均心理负荷水平，四种能见度下船舶驾驶员心理负荷大小依次是：M1~2kmgt;M2~4kmgt;M4~10kmgt;Mgt;10km，能见度在 1~2km 和2~4km范围下船舶驾驶员各个航段心理负荷大小依次是会船段、掉头段、停泊段、启动段、直航段；能见度大于4km时操作行为的变化对心理状态影响较小。研究结果可为提高人的驾驶行为安全以及下一步无人智能化船舶的设计和开发奠定理论基础。 |
| 作者： | 唐可 |
| 专业： | 交通运输 |
| 导师： | 陈爱玲;盛进路 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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